DE19500605A1

DE19500605A1 - Gegossener Gehäusekörper

Info

Publication number: DE19500605A1
Application number: DE19500605A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Lukasczyk; Karl Rueb
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1995-01-11
Filing date: 1995-01-11
Publication date: 1996-07-18
Also published as: DE59507659D1; JP3759614B2; JPH10512035A; EP0803037A1; WO1996021818A1; US5911407A; EP0803037B1

Description

Die Erfindung betrifft einen gegossenen Gehäusekörper mit hoch beanspruchten Gehäusebereichen, insbesondere Gehäuse von Venti len mit Steuerkolben.

Bei Ventilen die für aggressive Medien bestimmt sind, ist es be kannt, das Gehäuse mit einem gegenüber dem Medium widerstandsfä higen Material auszukleiden (DE 26 48 729 A1). Das Gehäuse dient bei diesem bekannten Ventil lediglich zur Abstützung der Aus kleidung.

Bei einem Wegeventilgehäuse nach der DE 21 61 386 C2 besteht das Ventilgehäuse aus Kunststoff, der die für die Ventilfunktion be stimmten metallischen Teile wie Führungsbüchse mit Steuerkanten für den Steuerkolben und Zu- und Abführungsleitungen umschließt sowie die Befestigungsplatte aufnimmt. Ferner ist durch die DE 12 95 944 ein Ventilstößel bekannt, der als Verbundkörper aus Gußeisen und Stahl hergestellt ist. Der Gußeisenabschnitt wird an dem Stahlabschnitt durch geeignete Maßnahmen angegossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegossenen Ge häusekörper mit hochbeanspruchten Gehäusebereichen, wie sie bei spielsweise die Steuerkanten von Wegeventilen darstellen, zu schaffen, der im bekannten Sandgußverfahren herstellbar ist und eine hohe Standzeit der hochbeanspruchten Gehäusebereiche ge währleistet. Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dadurch, daß nur die hochbeanspruchten Gehäusebereiche aus einem diesen Beanspruchun gen gewachsenen Material wie Stahl bestehen und damit in einfa cher Weise als selbständige Teile mit dem Gießkern verbunden und gemeinsam mit diesen in die Gießform einzubringen sind, läßt sich der Gehäusekörper in bekannter Weise abgießen, wobei sich die mit dem Kern verbundenen selbständigen Teile formschlüssig mit dem Gehäusekörper verbinden bzw. verschmelzen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteran sprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs beispielen.

Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein abgegossenes Wegeventil gehäuse mit Sandkern,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein Teil eines abgegossenen Sitzventilgehäuses mit Sandkern,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen Teil eines abgegossenen Sitzventilgehäuses mit Sandkern, wobei die Steuerkante von einer Buchse gebildet ist, und

Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine Kernform.

In Fig. 1 ist mit 1 das aus Gußeisen abgegossene Gehäuse eines Wegeventils bezeichnet, das einen umlaufenden Pumpensteuerraum P mit nicht dargestellten Verbrauchern in Verbindung stehenden Arbeitssteuerräume A, B sowie zwei außenliegende Tanksteuerräume T aufweist. Die Steuerräume sind untereinander durch von Stahlringen gebildeten Stegen 2, 3, 4, 5 getrennt und die außenliegenden Tanksteuerräume T sind nach außen von Stahlringen 6 und 7 begrenzt. Die Stahlringe sind von dem Sandkern 10 an drei Seiten umschlossen und gemeinsam mit dem Sandkern in die Gehäusegießform eingebracht worden. Die freie äußere Umfangsflä che 11 der Stahlringe wird beim Gießvorgang mit dem flüssigen Gußeisen durch Verschmelzen mit dem Gehäuse verbunden. Nach Ent fernen des Sandkernes 10 wird der innere kreuzschraffierte Be reich 12 der Stahlringe fertigbearbeitet. Dieser Bereich 12 dient zur Führung des nicht dargestellten Steuerkolbens und weist Steuerkanten 13 auf, die mit entsprechenden Steuerkanten des nicht gezeigten Steuerkolbens zusammenwirken, in dem benach barte Steuerräume A-T, P-B bzw. P-A, B-T in die eine oder andere Durchflußrichtung des Mediums miteinander verbunden werden. Wäh rend der Fertigbearbeitung der Stahlringe besteht keine Gefahr, daß diese im Bereich der Steuerkanten ausbrechen können wie dies bei herkömmlichen Gehäusen, bei denen auch die Stege aus Gußei sen bestehen, der Fall ist. Das Aufmaß der Stahlringe für deren Fertigbearbeitung kann wegen der größeren Festigkeit und Maßhaltigkeit kleiner gehalten werden als bei Gußeisen. Damit ergeben sich größere Steuerräume und entsprechend kleinere Durchflußverluste. Außerdem können die Steuerkanten und Führungsflächen der Stahlringe für den Steuerkolben nachträglich gehärtet werden, falls dies erforderlich sein sollte. Da der Gußwerkstoff für die Steuerfunktion ohne Bedeutung ist, kann dieser eine geringere Qualität aufweisen.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Abschnitt eines Sitzventilgehäuses 20 ist der Ventilsitz 21 von einem Stahlring 22 gebildet, der mit den Stirnflächenabschnitten 23, 24 im Gehäuse 20 eingegossen und damit an diesen Flächen mit dem Gehäuse verschmolzen ist. Der restliche Bereich des Stahlringes 22 ist im Sandkern 25 ein gebettet. Nach Entfernen des Sandkernes wird der Ventilsitz fer tigbearbeitet.

In Fig. 3 ist der Ventilsitz 31 von einer Hülse 32 gebildet, deren Außenumfang 33 sowie der Stirnflächenabschnitt 34 eben falls mit dem Ventilgehäuseabschnitt 30 verschmolzen ist. Die Hülse weist bereits vorgefertigte Austrittsbohrungen 36 auf, so daß im abgegossenen Gehäuse lediglich noch an gleichen Stellen Radialbohrungen als Austrittsöffnungen vorgesehen werden müssen.

Die in Fig. 4 gezeigte Kernform 40 zeigt in der unteren Hälfte 40a zur Aufnahme und gleichzeitiger Fixierung der Stahlringe 42 umlaufende trapezförmige Vorsprünge 43, die in umlaufende Nuten 44 der Stahlringe eingreifen. Die Nuten können wie dargestellt verschiedene Profile aufweisen. Diese Profile werden während des Gießvorganges mit flüssigem Eisen ausgefüllt, so daß die Ringe nach dem Erstarren des Gußeisens im Gehäusekörper fest und dicht verankert sind. Dies gilt auch bei umlaufenden Vorsprüngen 46 am Außenumfang der Ringe entsprechend der oberen Hälfte 40b der Kernform. In diesem Fall weist die Kernform umlaufende Nuten 47 zur Aufnahme der Vorsprünge der Ringe auf. Das gleiche Nutenpro fil bzw. Vorsprungprofil in der Kernform kann verschiedene Pro filausbildungen der Vorsprünge bzw. Nuten am Umfang der Ring aufnehmen.

Durch die profilierte Ausbildung des Außenumfanges der Ringe und entsprechender Ausbildung von Aufnahmeprofilen in der Kernform sitzen die Ringe während des Schießens des Kernes unverrückbar in der Kernform fest. Die eng schraffierten Bereiche 48 der Ringe bilden die Steuerkanten, die mit entsprechenden Steuerkan ten am nicht dargestellten Steuerkolben zusammenarbeiten und bilden die besonders hoch beanspruchten Stellen im Gehäuse. Bei größeren Gehäusen kann es fertigungstechnisch von Vorteil sein, ausschließlich diesen winkelförmigen Bereich als selbständige Teile an betreffender Stelle mit dem Kern zu verbinden und den restlichen Teil des Steges in der herkömmlichen Technik als Teil der aus Sand hergestellten Kernform auszubilden. Es kann auch zweckmäßig sein, den Ring als dünnwandiges U-förmiges Blechpro fil auszubilden entsprechend Ring 42a nach Fig. 4.

Claims

1. Gegossener Gehäusekörper mit hochbeanspruchten Gehäuse bereichen, insbesondere Gehäuse für Ventile mit Steuerkolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusebereiche als selbständige Teile (2 bis 7, 22, 32, 42, 48) ausgebildet sind, aus einem der Beanspruchung entsprechenden Material bestehen und mit dem Ge häusekörper (1) eine Gießeinheit bilden.

2. Gegossener Gehäusekörper nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die selbständigen Teil einen Bestandteil der Gießkerne (10, 25) bilden.

3. Gegossener Gehäusekörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selbständigen Teile in der Kern form (40) fixierbar sind.

4. Gegossener Gehäusekörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei der Gehäusekörper als ein Ventilgehäuse mit von Gehäuse stegen gebildeten Steuerkanten für einen verschiebbaren Steuer kolben ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse stege (2 bis 5) von selbständigen Gehäuseringen gebildet sind, die aus einem der Beanspruchung weitgehend standhaltenden Mate rial bestehen.

5. Gegossener Gehäusekörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei der Gehäusekörper als ein Ventilgehäuse mit von Gehäuse stegen gebildeten Steuerkanten für einen verschiebbaren Steuer kolben ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Füh rungs- und Steuerkantenbereich der Gehäusestege (2 bis 5) von selbständigen Ringkörpern gebildet ist, die aus einem der Bean spruchung weitgehend standhaltenden Material bestehen und mit den Gehäusestegen durch Verschmelzen an den Verbindungsstellen verbunden sind.

6. Gegossener Gehäusekörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseringe (2, 3, 4 und 5) bzw. Ring körper am mit dem Gehäusekörper (1) bzw. Gehäusesteg verbundenen äußeren Bereich (44, 46) Ausnehmungen oder Vorsprünge zur Ver bindung am Gehäusekörper oder an den Gehäusestegen aufweisen.

7. Gegossener Gehäusekörper nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ausnehmungen von einer oder mehreren am Außenumfang der Ringe bzw. Ringkörpern umlaufenden Nuten (44) gebildet sind.

8. Gegossener Gehäusekörper nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorsprünge (46) von einem oder mehreren am Außenumfang der Ringe bzw. Ringkörpern umlaufenden Stegen gebil det sind.

9. Gegossener Gehäusekörper nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernform (40) zur Aufnahme und Festlegung der Gehäuseringe bzw. Ringkörper entsprechende Ausnehmungen (47) oder Vorsprünge (43) aufweist.

10. Gegossener Gehäusekörper nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ausnehmungen (47) oder die Vorsprünge (43) einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.